當前,“脫碳”已成為全球課題,在中國“十四五”開局之年,氫能被納入戰略性新興產業,已站在產業風口。
在3月29日的長城汽車氫能戰略發布會上,長城汽車副總裁穆峰表示,“如果,我國氫燃料電池汽車推廣可達成100萬輛的目標,一年可減少二氧化碳排放5.1億噸,這將極大助力碳中和目標實現。”
穆峰所提到的“100萬輛的目標”出自2020年10月工信部指導編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》。該路線圖提出,到2035年,燃料電池汽車保有量達到100萬輛左右。
隨著國家層面明確時間表,近幾個月來各省市也紛紛出臺氫燃料電池汽車的配套政策。其中北京已出臺《關于加快推進加氫站項目建設工作的通知》(油氫合建站審批流程)、《北京市氫燃料電池汽車車用加氫站建站管理辦法》等政策,支持氫燃料電池推廣工作。
面對能源結構的變革,長城汽車正式發布氫能戰略,涵蓋了國際級“制-儲-運-加-應用”一體化供應鏈生態,同時還推出一套國際領先的車規級“氫動力系統”全場景應用解決方案---氫檸技術。
依托于氫能戰略,長城汽車將采取“商乘并舉”的模式,通過場景探索帶動技術及產業發展,加速產品落地。
長城未勢能源董事長張天羽表示,“今年,長城汽車將推出全球首款C級氫燃料電池SUV,并在全球率先完成100輛49噸氫能重卡應用項目落地;2022年,首支高端乘用車服務車隊將出現在冬奧會的舞臺上;2023年實現核心動力部件推廣數量國內領先,2025年劍指全球氫能市場占有率前三。”
在研發投入上,長城汽車將再投入30億元用于氫能領域研發,以達到萬套產能規模。同時,長城汽車匯聚了來自歐美日等多國超十年氫能技術研發經驗的外籍專家,打造國內最大的氫能技術研發團隊。此外,長城汽車還構建了“四國五地”全球化研發體系。
目前,長城汽車已經實現“電堆及核心組件、燃料電池發動機及組件(控制器等)、Ⅳ型儲氫瓶、高壓儲氫閥門、氫安全、液氫工藝”六大核心技術和產品的知識產權完全自主化,多項技術均突破了“卡脖子”的行業痛點。
在產業鏈上游,長城汽車新一代鈣鈦礦太陽能光伏技術,擁有打破世界紀錄的20.01%光電轉換效率,標志著大面積鈣鈦礦光伏組件轉換效率正式邁入“2.0時代”。大規模儲能應用方面,業內領先的氫+電儲能系統,為規模化可再生能源存儲提供解決方案,為移動和固定式能源綜合利用奠定基礎。
在產業鏈下游,長城汽車已加入京津冀、長三角、河南、河北四大示范試點城市群,示范車輛規劃超過千臺,涉及乘用車、重卡、物流、公交,船舶、軌道交通等多種應用場景,繪制更為廣泛的市場藍圖。
關于技術方面,此次發布的氫檸技術是一套車規級“氫動力系統”全場景解決方案,可以總結為“1+3+5”,即1整套車規級研發體系,3大技術平臺和5大性能優勢,是長城汽車氫能戰略的技術核心支柱,也是長城汽車檸檬平臺核心技術路線之一,涵蓋了氫燃料電池系統、車載儲氫系統及核心關鍵部件。
具體來說,1整套車規級研發體系包含100多項企業標準,500多項硬件需求,5000多項軟件需求,數千項檢測和數萬次試驗。并可根據氫能整車需求從上至下快速定義、分解、仿真和設計燃料電池發動機系統、零部件和材料,并通過試制試驗從而確保產品的高性能、高質量和低成本。
3大技術平臺包括氫電平臺(HE)、電堆平臺(HS)、儲氫平臺(HP),其中氫電平臺(HE)具有可靠性、耐久性,安全性,環境適應性、大功率,高功率密度的特點。電堆平臺(HS)已開發完成第一代單堆額定功率150kW,峰值功率160kW燃料電池金屬板電堆,功率密度達到4.2kW/L以上。儲氫平臺(HP)包括70MPa IV型儲氫瓶、70MPa瓶口閥和減壓閥,以及儲氫系統的集成和控制。
長城未勢能源總裁陳雪松表示:“未來五年,長城汽車將重點圍繞燃料電池系統全面走向‘五高’,即:高功率(>200kW),高效率(>60%),高溫度(>100℃),高耐久(>20000小時)和高互聯(新能源+智能網聯)。”
5大性能優勢是指在氫檸平臺的加持下,長城汽車在氫能產業價值鏈的核心技術和關鍵環節,實現了燃料電池系統、電堆、膜電極、空壓機、氫氣循環系統、儲氫系統及關鍵部件等多方面核心技術的實質性突破,支撐氫燃料電池汽車真正實現高效率、高性能、長續航、全氣候行駛和全領域應用。
根據長城汽車的規劃,分三個階段來實現氫能戰略的終極目標——構建永續美好的氫能社會。
第一階段,2021-2025年,開啟氫時代,聚焦氫示范。
具體來說,就是在示范試點城市群中,加強商業模式創新,通過示范城市獎勵、技術研發支持等措施,帶動優質氫能企業、燃料電池企業、整車企業等產業主體強化技術研發,不斷提升技術水平及產品質量。
引導質子交換膜、膜電極、燃料電池堆及制氫、儲氫、加氫裝備等骨干企業,合作研發,培育健全產業鏈。
加大自主研發與資本投入,開展突破燃料電池零部件關鍵技術、降低關鍵材料成本、促進燃料電池及其關鍵零部件的產業化。
第二階段,2025-2035年,發展氫經濟,開放氫生態。
具體來說,就是利用太陽能和生物質等生產氫能,強調利用可再生資源對減少溫室氣體和污染的作用。
在交通領域方面,促進全球公共服務領域車輛加大氫燃料電池汽車推廣,進一步研究和推廣船用、航空、移動機械燃料電池系統。
第三階段,2035-2050年,建成氫社會,貢獻碳中和。
具體來看,氫能來源更加廣泛和經濟,氫能供應管道體系在交通、建筑、園區等重點應用場景中更加成熟。
氫燃燒和發電系統開始推廣應用。統籌能源基礎設施加速摻氫減碳脫碳,氫能基礎設施建設納入國家基礎設施建設和城市建設的整體規劃中。
氫儲能可以按照不同地區季節性調整電力的峰谷,減少所需可再生能源的程度。形成以燃料電池和智能網絡分配為特征的分布式供能模式,氫能經濟基本取代傳統的化石能源經濟。
站在新一輪能源革命的起點,長城汽車順勢推出氫能戰略。實際上,早在2016年,長城汽車就開始了氫燃料電池核心技術的研發,且在2019年成立未勢能源,開啟獨立運營。
經過5年的技術積累,如今的長城汽車,在氫能領域,已經有了一定的技術實力,再加上借助政策東風,長城汽車未來在氫能領域進入全球市場前三,也不是沒有可能。
來源:鈦媒體APP/張敏
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